公民科学家正在帮助 NASA 实时观察月球

当 NASA 的阿耳忒弥斯 II 宇航员在 4 月初绕月飞行时,寻找月面突然闪光的并不只有他们自己。与此同时,参与 NASA 资助的 Impact Flash 项目的志愿者也将自己的望远镜对准月球,记录陨石体撞击月面时产生的短暂光闪,并把这些观测结果传回给科学家。

NASA 表示,载人太空观测与地球望远镜观测之间的重叠,创造了一个罕见的共享月球监测时刻。该机构认为,志愿者的贡献很有价值,因为从不同仪器、不同地点看到的闪光位置和亮度,有助于研究人员缩小判断范围,弄清撞击体属于哪一类、来自哪里,以及它们可能形成了什么样的陨坑。

由此呈现出的月球科学图景既高度技术化,又相当开放。该项目并不只依赖大型天文台或航天器,而是利用具备条件的后院设备或小型天文台所提供的分布式观测。根据 NASA 的说法,任何口径至少四英寸并具备视频功能的望远镜,都有可能做出有意义的观测。

这些闪光为什么重要

撞击闪光不只是视觉上的奇观。它们直接证明了月球正持续受到太空中小型天体的撞击。由于月球没有厚厚的大气层来烧毁进入的碎片,撞击可在月面上表现为突然出现的光点。NASA 表示,团队收到的观测越多,科学家就越能更准确地约束月球当前的撞击速率,并跟踪这一速率如何随时间变化。

这不仅对纯粹的行星科学重要。更好地了解天体撞击月球的频率,以及撞击的表观亮度和位置,能够帮助人们理解未来月球任务所面临的环境。阿耳忒弥斯计划正在超越飞掠式里程碑,迈向持续的人类重返月球,因此,即便对月球环境理解的增量改进,也可能具有运行价值。

阿耳忒弥斯 II 任务已经结束,宇航员们已溅落返回地球,他们对月球闪光的直接观测也暂时停止。不过 NASA 的信息是,地面观测行动应当继续。志愿者网络仍在收集视频,机构也在积极鼓励更多人参与。

从闪光到月震

NASA 表示,这一项目更长远的科学目标不止于测量撞击频率。Impact Flash 团队计划把观测到的撞击事件与未来月球上的地震测量联系起来。项目负责人、洛斯阿拉莫斯国家实验室的行星科学家 Ben Fernando 说,团队打算利用撞击闪光观测来研究月球上的震动,也就是月震。

原理上这个思路很直接。如果科学家知道撞击发生的时间和地点,而月球上的地震仪随后记录了地面如何震动,他们就可以比较两套记录,从而更了解地震波如何在月球内部传播。反过来,这有助于揭示表面之下的结构。

Fernando 说,计划中的地震仪部署会让闪光观测更有价值,因为它们有助于识别未来探测到的月震来源。从这个意义上说,一段记录月面短暂闪光的志愿者视频,最终可能为一个更大的科学问题作出贡献:月球内部到底是什么样子。

一个分布式观测网络

在阿耳忒弥斯 II 期间收集数据时,Impact Flash 的研究人员与多个业余天文学社群及 NASA 支持的项目合作,包括 Kilo-nova Catchers、Exoplanet Watch、UNITE、Night Sky Network,以及意大利的 Lunar Impact Flashes 项目。这种合作表明,NASA 视这项工作不仅仅是一次性的公众参与活动。它正在建立一个能够在重大任务来来去去之后继续观测的网络。

NASA 特别提到了一位志愿者 Joerg Tomczak 提交的作品,他同时上传了一张阿耳忒弥斯 II 期间拍摄的月球图像,以及用于拍摄的望远镜照片。在这张月面图中,橙色圆圈内的亮点标示出一个撞击闪光候选事件。这样的例子,是机构向潜在贡献者展示有用数据在实践中长什么样的一部分。

更广泛的意义在于,月球观测正变得更加参与式,而探索也正变得更具雄心。阿耳忒弥斯 II 可能带来了一阵短暂关注,但 NASA 的呼吁清楚表明,机构认为地球上持续、分布式的监测仍然具有持久价值。

NASA 希望志愿者接下来做什么

眼下,请求很简单:继续观察。NASA 表示,Impact Flash 团队需要持续观测,并已通过项目网站提供了记录和上传观测的方法。提交的数量和质量都很重要,因为同一事件的多视角观测有助于强化解读。

这使其成为当前太空研究中更实用的公民科学案例之一。参与者不只是事后分类图像,而是在帮助生成这些观测本身,而且这些时间点有时会与重要的载人任务重叠。在一个常由遥远航天器和专业仪器定义的领域里,志愿者能够直接为月球撞击研究作出贡献,这一点格外突出。

阿耳忒弥斯 II 的宇航员已经回家。然而,月球仍在被撞击,仍在闪光,也仍在等待更多观察者注意到这些变化。

本文基于 science.nasa.gov 的报道。阅读原文

Originally published on science.nasa.gov